3.2. Расчет поршневого кольца.

Материал кольца – серый легированный чугун, Е = МПа.

Среднее давление кольца на стенку цилиндра: А₀/t=(2,5-4); выбираем А₀/t=3,6

допустимое значение среднего радиального давления [р_ср]= 0,11-0,37 МПа.

Напряжение изгиба кольца в рабочем состоянии

319,644 МПа;

Напряжение изгиба при надевании кольца на поршень

328,939 МПа;

где m – коэффициент, зависящий от способа надевания кольца (при расчете принимаем m=1,57). Допустимое напряжение при изгибе кольца [σ_ю]= 220-450 МПа.

Монтажный зазор в замке поршневого кольца:

При жидкостном охлаждении Т_ц=(383-388)К, Т_к=(473-573)К;

принимаем: Т_ц=386,8 К, Т_к=549,4 К, Т₀ =273К – начальная температура;

0,24736 мм;

3.3. Расчет поршневого пальца.

Принимаем наружный диаметр пальца d_п/D=(0,22-0,28); d_п/D=0,275,соответственно d_п=25,58 мм;

внутренний диаметр пальца в диапазоне d_в/d_п =(0,65-0,75); d_в/d_п =0,665, соответственно d_в=17,01 мм,

длину пальца плавающего в диапазоне l_п/D=(0,78-0,88); l_п/D=0,785, соответственно l_п =73,01 мм,

длину головки при плавающем пальце шатуна в диапазоне l_ш/D =(0,33-0,45); l_ш/D=0,43 мм, соответственно l_ш= 39,99 мм,

расстояние между торцами бобышек в диапазоне b/D =(0,3-0,5); b/D=0,34, соответственно b=31,62 мм.

Кроме того принимаем: действительное максимальное давление сгорания р_д=р_Zд=8,037 МПа; k=(0,76-0,86) – коэффициент, учитывающий массу поршневого пальца, принимаем: k=0,85;

Материал поршневого пальца – сталь 15Х, Е = МПа.

Палец плавающего типа.

Расчетная сила, действующая на поршневой палец:

газовая 0,05459 МН;

угловая скорость при n_М:3,142·2250/30=235,619 рад/с;

инерционная -0,00309 МН;

расчетная 0,05197 МН;

Удельное давление пальца на втулку поршневой головки шатуна

50,8106 МПа;

допустимое значение удельного давления на втулку [q_ш]=20-60 МПа.

Удельное давление пальца на бобышки

49,1 МПа;

допустимое значение удельного давления на втулку [q_б]=15-50 МПа.

Напряжение изгиба в среднем сечении пальца

отношение внутреннего диаметра пальца к наружному α=d_в/d_п=17,01/25,58 = 0,665

245,413 МПа;

допустимое значение напряжения изгиба [σ_из] =100-250 МПа.

Касательные напряжения среза в сечениях между бобышками и головкой шатуна

176,9 МПа;

допустимое значение касательного напряжения [τ] =60-250 МПа.

Наибольшее увеличение горизонтального диаметра пальца при овализации

=0,04801245 мм.

значение Δd_пmax не должно быть больше 0,02-0,05 мм.

Напряжение овализации на внешней поверхности пальца:

в горизонтальной плоскости (точки 1, =0^о)

153,834 МПа;

в вертикальной плоскости (точки 3, =90^о)

-169,26 МПа;

Напряжение овализации на внутренней поверхности пальца:

в горизонтальной плоскости (точки 2, =0^о)

-234,17 МПа;

это напряжение не должно превышать 300-350 МПа;

в вертикальной плоскости (точки 4, =90^о)

242,834 МПа.

Список литературы.

1. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов./А. И. Колчин, В. П. Демидов – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002. – 496 с.: ил.

2. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов/Под ред. В. Н. Луканина. М.: Высшая школа, 1985. 369 с.

3. Автокаталог. Модели 2002 года. М.: За рулем, 2001. 384 с.

4. Курс лекций за 7-ой семестр по дисциплине «РПК ОРТД и УЭ». Зензин Ю.А., Лысенко Е.А. ОмГТУ 2004.